• 30 de novembro de 2022

Fóssil de 67 milhões de anos derruba árvore evolutiva de pássaros

Ossos de bico de pássaros antigos revisam a ordem de seus ancestrais modernos.

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Janavis finalidens fossil block. Credit: Daniel J Field and Juan Benito

Um pássaro pré-histórico com dentes que viveu há 67 milhões de anos está virando a árvore da vida dos pássaros de cabeça para baixo. A ave — chamada Janavis finalidens — compartilha características cruciais com seus primos modernos, como galinhas e patos, o que está forçando um repensar sobre a evolução das aves ¹ .

Um fóssil envolto em pedra foi retirado de uma pedreira belga há duas décadas ² . Foi encontrado em uma camada geológica que remonta ao período Cretáceo Superior (100,5 milhões a 66 milhões de anos atrás), pouco antes do evento de extinção em massa que eliminou todos os dinossauros não aviários. Na época da descoberta do fóssil, ele parecia conter apenas um punhado de ossos da coluna, asas, ombros e pernas.

Daniel Field, paleontólogo da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, e seus colegas reexaminaram os ossos usando microtomografia computadorizada para investigar melhor a anatomia da criatura. A partir dessas varreduras, eles foram capazes de descrever o espécime como uma nova espécie de ave antiga que compartilhava um ancestral comum com as aves modernas. Quando viveu, Janavis finalidens teria sido semelhante em tamanho a uma garça-real. O estudo foi publicado na Nature hoje.

A equipe também descobriu que um dos ossos, que antes se pensava ser um osso do ombro, era na verdade do crânio – um osso chamado pterigoide. “É de uma parte muito interessante do crânio, do palato ósseo da ave”, diz Field. O palato ósseo tem características cruciais que os pesquisadores usam para agrupar aves, vivas e extintas.

Janavis finalidens fossil block. Credit: Daniel J Field and Juan Benito

Uma divisão antiga

A maioria das 11.000 espécies de aves do mundo pertence a um grupo chamado de neognatos, ou "novas mandíbulas". Os principais ossos do palato neognata são móveis, permitindo que as aves movam o bico superior independentemente do crânio. Um grupo muito menor de pássaros, incluindo o emu que não voa, o casuar, o avestruz, o kiwi e o tinamous voador, compõem os paleognatos, ou 'mandíbulas antigas'. Os ossos do palato superior – incluindo o pterigoide – são fundidos.

Como seus nomes sugerem, há muito se supõe que os paleognatos de mandíbulas antigas apareceram primeiro e os neognatos descenderam de um ancestral paleognato, depois que o último ancestral comum de todos os pássaros modernos viveu cerca de 80 milhões de anos atrás, diz Field. Em parte, isso ocorre porque os dinossauros não aviários que antecedem os pássaros modernos também têm paladares fundidos.

Essa suposição tem sido difícil de testar porque o pequeno e delicado pterigoide geralmente está ausente dos fósseis, diz Thomas Stidham, um paleontólogo que estuda a evolução das aves na Academia Chinesa de Ciências em Pequim.

O pterigoide de Janavis provavelmente fazia parte de um palato ósseo não fundido, o que significa que o bico superior da ave era móvel. Sua semelhança com os pterigóides não fundidos das galinhas e patos modernos sugere que os bicos móveis dos neognatos evoluíram primeiro, e os bicos fundidos dos paleognatos surgiram mais tarde, diz Field.

“É uma maneira inversa de ver as coisas do que costumamos supor”, diz o paleontólogo de vertebrados Trevor Worthy, da Flinders University, em Adelaide, Austrália.

Uma questão que permanece, diz Stidham, é como o paladar não fundido de espécies como Janavis evoluiu de seus ancestrais dinossauros de palato fundido. Ele diz que fósseis de pássaros do início do Cretáceo – se eles preservaram pterigóides – poderiam responder a essa pergunta.

Forma e função

Os ossos do palato superior são cruciais para o funcionamento dos bicos das aves, diz Gerald Mayr, paleornitólogo do Instituto de Pesquisa Senckenberg e do Museu de História Natural de Frankfurt, na Alemanha. O paladar não fundido dos neognatos “aumenta a flexibilidade do bico e melhora o uso do bico como ferramenta”, diz.

Se os paleognatos são derivados de um ancestral neognato, não está claro por que eles desenvolveram a estrutura do palato fundido que emas, avestruzes e kiwis carregam hoje. “Não há razão óbvia para isso se a outra morfologia for mais vantajosa”, diz Mayr.

Palatos fundidos não são necessariamente uma desvantagem, diz Stidham, e podem dar suporte adicional aos bicos de pássaros maiores. Embora as estruturas sejam diferentes, “a função é basicamente a mesma”, diz ele, e ambas as versões conseguem flexionar e transferir força para a ponta do bico.

Seja qual for o seu propósito, o paladar fundido em paleognatas modernos pode ser um caso de evolução convergente, diz Field. A incapacidade de voar evoluiu independentemente em emas e avestruzes, que ficam em diferentes ramos da árvore paleognata moderna, diz ele. É possível que essas linhagens também tenham evoluído paladares fundidos de forma independente.

Field e seus colegas testarão essa hipótese observando os primeiros estágios de desenvolvimento dos paleognatas modernos. Se houver diferentes formas de formar um paladar fundido, isso pode indicar que o traço surgiu de forma independente em várias ocasiões.

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-022-04181-7

Referências

1. Benito, A. et al. Natureza https://doi.org/10.1038/s41586-022-05445-y (2022).

   Artigo   Google Scholar  

2. Dyke, GJ et al. , 408–411 Ciências Naturais 89 (2002).

Reconstrução artística da última ave dentada conhecida, Janavis finalidens . Crédito: Philip Krzeminski

Referências

1. Benito, A. et al. Natureza https://doi.org/10.1038/s41586-022-05445-y (2022).

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2. Dyke, GJ et al. , 408–411 Ciências Naturais 89 (2002).